超高壓殺菌技術(shù)被列入21世紀(jì)國(guó)際十大尖端技術(shù)之一，其應(yīng)用范圍及廣！
一般認(rèn)為壓強(qiáng)超過(guò)100Mpa就是超高壓，在超高壓條件下，生物體高分子立體結(jié)構(gòu)中的氫鍵結(jié)合、疏水結(jié)合、離子結(jié)合等非共有結(jié)合發(fā)生變化，使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，淀粉糊化，酶失活，細(xì)胞膜破裂，菌體內(nèi)成分泄漏，生命活動(dòng)停止，微生物菌體破壞而死亡。蛋白質(zhì)的氨基酸的縮氨結(jié)合、維生素、香氣成分等低分子化合物是共有結(jié)合，在超高壓下不會(huì)破壞、可以完整地保留。
根據(jù)這個(gè)原理，一般情況下200-300Mpa病毒滅活；300-400 Mpa霉菌、酵母菌滅活；300-600 Mpa細(xì)菌、致病菌滅活；800-1000 Mpa芽孢滅活；低高壓下酶活性增強(qiáng)，超過(guò)400 Mpa酶失活；400 Mpa以上蛋白質(zhì)三、四級(jí)結(jié)構(gòu)破壞，發(fā)生不可逆變性；400-600 Mpa淀粉氫鍵斷裂，并糊化。
超高壓條件下水的性質(zhì)：
一般情況下，水是被看作為不可壓縮的。但是，超高壓條件下水的性質(zhì)發(fā)生了變化，水分子距離縮小，密度增大，體積被壓縮，溫度升高，粘度增加，PH值降低。在超高壓作用下各參數(shù)變化曲線(PH,溫度,體積,密度) 超高壓的作用瞬時(shí)地、均勻地貫穿物品的所有部分，而不依賴它的尺寸、形狀和物品的成分。也不取決于包裝的尺寸、形狀和成分。超高壓處理時(shí)，壓縮的能量將提高介質(zhì)或物品的溫度，每100MPA大約升高3℃，這取決于物品的成分。例如食品中含有大量脂肪的奶油、干酪等，溫度升的更高些。如果沒(méi)有加熱損失或保壓時(shí)沒(méi)有從壓力容器外壁得到熱量，釋壓時(shí)食品將恢復(fù)到原有的溫度。在強(qiáng)制壓力的作用下，處理物的體積減小，釋壓時(shí)發(fā)生相等的膨脹。因此，用于超高壓處理食品的包裝必須是柔性的，能適應(yīng)壓縮時(shí)體積的變化，并且能恢復(fù)原狀，同時(shí)要求密封完好無(wú)損。
物體內(nèi)能的變化：熱與功
當(dāng)物體的溫度和體積改變時(shí)，物體的內(nèi)能也隨著改變。當(dāng)物體的聚集態(tài)物體出現(xiàn)變化時(shí)，物體內(nèi)能也出現(xiàn)變化。做功可以改變物體的內(nèi)能，例：摩擦力做功的結(jié)果是機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，在壓縮氣體做功時(shí)也可以改變氣體的內(nèi)能，如：內(nèi)燃機(jī)的汽缸內(nèi)通過(guò)壓縮氣體做功，增加氣體內(nèi)能可以使氣體的溫度升至500-700℃，足以點(diǎn)燃噴入汽缸內(nèi)的霧狀柴油與空氣的混合物。當(dāng)高溫高壓氣體推動(dòng)活塞外做功后，氣體溫度降低，體積膨脹內(nèi)能減小。
熱能傳遞能夠改變物體的內(nèi)能。量度熱傳遞過(guò)程中的物體內(nèi)能的改變：熱量概念—在熱傳遞過(guò)程中物體內(nèi)能改變的多少即是熱量。由此得出能夠改變物體內(nèi)能的過(guò)程有二種：做功與熱傳遞！可特別強(qiáng)調(diào)的是—做功與熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的。
機(jī)械做功轉(zhuǎn)換成液壓能，使物體內(nèi)能的改變—是其它形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化。例如：摩擦生熱亦是機(jī)械能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化。
熱傳遞則不同，它是物體之間內(nèi)能轉(zhuǎn)移。例如：火爐燃燒水，是火爐的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到水中，使水溫度上升。
做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上能夠收到相同的效果，都能夠表示物體內(nèi)能的變化。都可以用做功的多少和傳遞熱量的多少，來(lái)量度物體內(nèi)能的變化。在國(guó)際單位制中，功、熱量、能量的單位都是統(tǒng)一：焦耳。1卡熱量單位：是使1克純水溫度升高1℃所需要的熱量。1卡的熱量相當(dāng)于4.19焦耳的功。即：1卡=4.19焦耳
高壓處理的節(jié)能原理
與高溫處理相比，超高壓低溫處理節(jié)省能源效果非常明顯。從理論上分析，100L水加熱到90℃需要熱量293*105J，100L水加壓到400 Mpa耗能僅為18.84*105J。兩者都可以滅菌，但后者能源消耗僅為前者的1/15。實(shí)際運(yùn)行時(shí)扣除各種因素的影響，至少節(jié)能80%以上。
由于水的臨界溫度為374.2℃，臨界壓力為22mpa （30～35），雖然它對(duì)極性化合物有較高的萃取率，但是由于需要較高的溫度，所以不適合萃取那些對(duì)熱敏感性強(qiáng)、容易分解的物質(zhì)，而且在高溫條件下水中的氧有腐蝕性。例如中草藥植物類、食品飲料類等中含有30%以上對(duì)高溫?zé)崦舾行詮?qiáng)、容易分解被破壞的有效物質(zhì)！所以，利用增加壓力來(lái)得到超臨界水流體時(shí)需要的溫度效果，在350Mpa-450Mpa超高壓壓力下，沒(méi)有溫度條件的超臨界水流體亦能形成（20℃以下），在實(shí)際應(yīng)用中就確定了它的實(shí)用性。
超高壓處理不會(huì)使食品色、香、味等物理特性發(fā)生變化，不會(huì)產(chǎn)生異味，風(fēng)味物質(zhì)、色素、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分成份保存完好，殺菌效果完全。例如，經(jīng)過(guò)超高壓處理的草莓醬可保留95%的氨基酸，在口感和風(fēng)味上明顯超過(guò)加熱處理的果醬 。超高壓處理可以保持食品的原有風(fēng)味，為冷殺菌，這種食品可簡(jiǎn)單加熱后食用，從而可擴(kuò)大半成品食品的市場(chǎng)。 超高壓處理是液體介質(zhì)短時(shí)間內(nèi)的等同壓縮過(guò)程，從而使食品滅菌達(dá)到均勻、瞬時(shí)、高效，且比加熱法耗能低例如，日本三得利公司采用超高壓容器殺菌，啤酒液經(jīng)300Mpa高壓處理可將99.99%大腸桿菌殺死。超高壓滅菌為一次性殺菌，對(duì)菌體作用效果明顯，不會(huì)產(chǎn)生抗性。以上理論的實(shí)現(xiàn)需要依靠有超高壓液態(tài)發(fā)生器核心技術(shù)來(lái)達(dá)到！
